JP2006086428A - Method and device for processing through hole - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に設けられているスルーホールの加工方法と加工装置に関するものである。詳しくは、スルーホールの開口周縁部を面取加工する技術に関するものである。 The present invention relates to a processing method and a processing apparatus for a through hole provided in a substrate. Specifically, the present invention relates to a technique for chamfering an opening peripheral edge of a through hole.
プレスフィットコネクタ端子（以下「端子」と略す）を備えるコネクタが接続される基板が知られている。図１４に示すように、基板８０の基板本体８１には、軸が基板本体８１の面直角方向に延びるとともに軸直角断面が円形状のスルーホール８２が形成されている。スルーホール８２の内周領域と開口周囲領域には、連続するメッキ層８３が形成されている。端子８５は、スルーホール８２に圧入される。
特許文献１には、基板に、その表面と裏面を導通させるスルーホールを加工する技術が記載されている。
There is known a board to which a connector having a press-fit connector terminal (hereinafter abbreviated as “terminal”) is connected. As shown in FIG. 14, the substrate body 81 of the substrate 80 is formed with a through hole 82 whose axis extends in the direction perpendicular to the plane of the substrate body 81 and whose cross section perpendicular to the axis is circular. A continuous plating layer 83 is formed in the inner peripheral region of the through hole 82 and the peripheral region of the opening. The terminal 85 is press-fitted into the through hole 82.
Patent Document 1 describes a technique for processing a through hole in a substrate that allows conduction between the front surface and the back surface.
端子８５には、接触信頼性を確保するために、表面に柔らかいメッキ層が施されるのが一般的である。このため、図１４に示すように、端子８５がスルーホール８２に圧入されるときに、スルーホール８２の開口周縁部のエッジ８８によって端子８５に施されたメッキが削り取られ、削り屑８６が発生することがある。基板の表面に形成される電気回路間の距離は、電気装置の小型化要求に対応するために、年々小さくなっている。このため、削り屑８６であっても、それが基板面に接触すると、電気回路がショートしてしまう。
本発明は、その問題を解決するためになされたものであり、端子がスルーホールに圧入されるときに発生するメッキの削り屑によって、基板の電気回路がショートしてしまうのを防止可能な技術を提供することを課題とする。
The terminal 85 is generally provided with a soft plating layer on the surface in order to ensure contact reliability. Therefore, as shown in FIG. 14, when the terminal 85 is press-fitted into the through hole 82, the plating applied to the terminal 85 is scraped off by the edge 88 of the opening peripheral edge of the through hole 82, and shavings 86 are generated. There are things to do. The distance between the electric circuits formed on the surface of the substrate is decreasing year by year in order to meet the demand for downsizing of electric devices. For this reason, even if it is shavings 86, if it contacts a substrate surface, an electric circuit will short-circuit.
The present invention has been made to solve the problem, and is a technique capable of preventing a short circuit of an electric circuit of a substrate due to plating shavings generated when a terminal is press-fitted into a through hole. It is an issue to provide.
本発明のスルーホール加工方法は、「軸が基板面直角方向に延びるとともに軸直角断面が円形状の端子圧入用のスルーホールが形成されており、連続するメッキ層がスルーホール内周領域とスルーホール開口周囲領域に形成されている」基板に、スルーホールと軸が一致し、かつ頂部がスルーホール側を向いた位置関係におかれている円錐状部材を押し付けてスルーホール開口周縁部のメッキ層を皿状に面取りする。そのスルーホール加工方法は、皿面取部の最大直径を皿面取部の最小直径で除した値が「１．０４〜２」になるように加工することを特徴とする。
基板に円錐状部材を押し付けると、スルーホール開口周縁のエッジ部分を皿状に面取りすることができる。皿面取部の最大直径を皿面取部の最小直径で除した値が「１．０４〜２」であると、端子をスルーホールに圧入したときにメッキの削り屑が発生しないようにできるとともに、たとえメッキの削り屑が発生したとしても、その大きさを小さく抑制することができる。よって、基板の電気回路がショートしてしまうのを防止できる。
なお、ここで基板とは、それ自体として出来上がっているものを意味する。
The through-hole processing method of the present invention is described as follows: “A through-hole for terminal press-fitting having a shaft extending in a direction perpendicular to the substrate surface and a circular cross-section perpendicular to the shaft is formed, and a continuous plating layer is formed between the through-hole inner peripheral region and the through-hole. Plating the peripheral edge of the through-hole opening by pressing a conical member whose axis coincides with the through-hole and whose top portion faces the through-hole side. Chamfer the layer into a dish. The through-hole machining method is characterized in that machining is performed so that a value obtained by dividing the maximum diameter of the dish chamfered portion by the minimum diameter of the dish chamfered portion becomes “1.04 to 2”.
When the conical member is pressed against the substrate, the edge portion of the through-hole opening periphery can be chamfered in a dish shape. When the value obtained by dividing the maximum diameter of the dish chamfered portion by the minimum diameter of the dish chamfered portion is “1.04 to 2”, plating shavings can be prevented from being generated when the terminal is press-fitted into the through hole. At the same time, even if plating shavings are generated, the size can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the electric circuit of the substrate from being short-circuited.
In addition, a board | substrate means what was completed as itself here.
本発明のスルーホール加工方法は、「軸が基板面直角方向に延びるとともに軸直角断面が円形状の端子圧入用のスルーホールが形成されており、連続するメッキ層がスルーホール内周領域とスルーホール開口周囲領域に形成されている」基板に、スルーホールと軸が一致し、かつ頂部がスルーホール側を向いた位置関係におかれている円錐状部材を押し付けてスルーホール開口周縁部のメッキ層を皿状に面取りする。そのスルーホール加工方法は、皿面取部の皿角度が「１０度〜９０度」になるように加工することを特徴とする。
皿面取部の皿角度が「１０度〜９０度」であると、端子をスルーホールに圧入したときにメッキの削り屑が発生しないようにできるとともに、たとえメッキの削り屑が発生したとしても、その大きさを小さく抑制することができる。よって、基板の電気回路がショートしてしまうのを防止できる。
ここで、皿角度とは、皿面取部をスルーホールの軸を含む断面で見たときに、一方の側壁と他方の側壁がなす角度を意味する（皿角度は、図７に「θ」として示されている）。
The through-hole processing method of the present invention is described as follows: “A through-hole for terminal press-fitting having a shaft extending in a direction perpendicular to the substrate surface and a circular cross-section perpendicular to the shaft is formed, and a continuous plating layer is formed between the through-hole inner peripheral region and the through-hole. Plating the peripheral edge of the through-hole opening by pressing a conical member whose axis coincides with the through-hole and whose top portion faces the through-hole side. Chamfer the layer into a dish. The through-hole processing method is characterized in that processing is performed so that the dish angle of the dish chamfered portion is “10 degrees to 90 degrees”.
When the dish chamfered portion has a dish angle of “10 ° to 90 °”, it is possible to prevent plating shavings from being generated when the terminals are press-fitted into the through holes, and even if plating shavings are generated. The size can be suppressed small. Therefore, it is possible to prevent the electric circuit of the substrate from being short-circuited.
Here, the dish angle means an angle formed by one side wall and the other side wall when the dish chamfered portion is viewed in a cross section including the axis of the through hole (the dish angle is “θ” in FIG. 7). As shown).
本発明のスルーホール加工方法は、「軸が基板面直角方向に延びるとともに軸直角断面が円形状の端子圧入用のスルーホールが形成されており、連続するメッキ層がスルーホール内周領域とスルーホール開口周囲領域に形成されている」基板に、スルーホールと軸が一致し、かつ頂部がスルーホール側を向いた位置関係におかれている円錐状部材を押し付けてスルーホール開口周縁部のメッキ層を皿状に面取りする。そのスルーホール加工方法は、皿面取部の最大直径を皿面取部の最小直径で除した値が「１．０４〜２」であるとともに、皿面取部の皿角度が「１０度〜９０度」になるように加工することを特徴とする。
皿面取部の最大直径を皿面取部の最小直径で除した値が「１．０４〜２」であるとともに、皿面取部の皿角度が「１０度〜９０度」であると、端子をスルーホールに圧入したときにメッキの削り屑が発生しないようにできるとともに、たとえメッキの削り屑が発生したとしても、その大きさを小さく抑制することができる。よって、基板の電気回路がショートしてしまうのを防止できる。
The through-hole processing method of the present invention is described as follows: “A through-hole for terminal press-fitting having a shaft extending in a direction perpendicular to the substrate surface and a circular cross-section perpendicular to the shaft is formed, and a continuous plating layer is formed between the through-hole inner peripheral region and the through-hole. Plating the peripheral edge of the through-hole opening by pressing a conical member whose axis coincides with the through-hole and whose top portion faces the through-hole side. Chamfer the layer into a dish. The through-hole processing method has a value obtained by dividing the maximum diameter of the dish chamfered portion by the minimum diameter of the dish chamfered portion is “1.04 to 2”, and the dish angle of the dish chamfered portion is “10 degrees to It is characterized by being processed so as to be “90 degrees”.
When the value obtained by dividing the maximum diameter of the dish chamfered portion by the minimum diameter of the dish chamfered portion is “1.04 to 2” and the dish angle of the dish chamfered portion is “10 to 90 degrees”, It is possible to prevent plating shavings from being generated when the terminals are press-fitted into the through holes, and even if plating shavings are generated, the size thereof can be suppressed to be small. Therefore, it is possible to prevent the electric circuit of the substrate from being short-circuited.
本発明のスルーホール加工方法は、「軸が基板面直角方向に延びるとともに軸直角断面が円形状の端子圧入用のスルーホールが形成されており、連続するメッキ層がスルーホール内周領域とスルーホール開口周囲領域に形成されている」基板に、スルーホールと軸が一致し、かつ頂部がスルーホール側を向いた位置関係におかれている略楕円錐状部材を押し付けてスルーホール開口周縁部のメッキ層を面取りすることを特徴とする。
略楕円錐状部材を基板に押し付けると、スルーホール開口周縁部のメッキ層のエッジが部分的に面取りされる。スルーホールと、それに対する端子の軸廻りの位置関係は、あらかじめ設定されているのが一般的である。また、端子のスルーホールに圧入される部分は、その全周がスルーホール内周と接触しない。端子の圧入部分は、例えば、軸直角断面がＭ字状に形成されており、圧入部分の周廻りの一部がスルーホール内周と接触する。このため、スルーホールと略楕円錐状部材の軸廻りの位置関係を調整すると、端子がメッキの面取部分に接触しながら圧入されるようにできる。端子がメッキ層の面取部分と接触しながら圧入されると、メッキ層のエッジが端子と接触しないので、メッキの削り屑が発生しないようにできるとともに、たとえメッキの削り屑が発生したとしても、その大きさを小さく抑制することができる。よって、基板の電気回路がショートしてしまうのが防止可能になる。
The through-hole processing method of the present invention is described as follows: “A through-hole for terminal press-fitting having a shaft extending in a direction perpendicular to the substrate surface and a circular cross-section perpendicular to the shaft is formed, and a continuous plating layer is formed between the through-hole inner peripheral region and the through-hole. The peripheral edge of the through hole opening is formed by pressing a substantially elliptical cone-shaped member whose axis coincides with the through hole and whose top portion faces the through hole side. The plating layer is chamfered.
When the substantially elliptical cone-shaped member is pressed against the substrate, the edge of the plated layer at the periphery of the through-hole opening is partially chamfered. In general, the positional relationship between the through hole and the terminal axis with respect to the through hole is set in advance. Further, the entire periphery of the portion press-fitted into the through hole of the terminal does not contact the inner periphery of the through hole. The press-fitted portion of the terminal has, for example, an M-shaped cross section perpendicular to the axis, and a part of the circumference of the press-fitted portion contacts the inner periphery of the through hole. For this reason, when the positional relationship between the through hole and the substantially elliptical cone-shaped member is adjusted, the terminal can be press-fitted while being in contact with the chamfered portion of the plating. If the terminal is pressed in contact with the chamfered portion of the plating layer, the edge of the plating layer does not contact the terminal, so that plating shavings can be prevented and even if plating shavings are generated The size can be suppressed small. Therefore, it is possible to prevent the electric circuit of the substrate from being short-circuited.
本発明のスルーホール加工装置は、「軸が基板面直角方向に延びるとともに軸直角断面が円形状の端子圧入用のスルーホールが形成されており、連続するメッキ層がスルーホール内周領域とスルーホール開口周囲領域に形成されている」基板のスルーホールを加工する。そのスルーホール加工装置は、基板を支持する基板支持部と、スルーホールと軸が一致し、かつ頂部がスルーホール側を向いた位置関係におかれている円錐状部材が設けられた加工部と、基板面直角方向に基板支持部と加工部を相対的に移動する手段を備えている。そして、移動手段は、基板と加工部の一方に、基板と加工部の他方を押し付ける。
このスルーホール加工装置によれば、スルーホール開口周縁のエッジ部分を皿状に面取りすることができる。よって、端子をスルーホールに圧入したときにメッキの削り屑が発生しないようにできるとともに、たとえメッキの削り屑が発生したとしても、その大きさを小さく抑制することができる。よって、基板の電気回路がショートしてしまうのを防止できる。
The through-hole processing apparatus according to the present invention has a "through-hole for terminal press-fitting with a shaft extending in a direction perpendicular to the substrate surface and a circular shape perpendicular to the axis, and a continuous plating layer is formed between the through-hole inner peripheral region and the through-hole. The through-hole of the substrate "is formed in the area surrounding the hole opening. The through-hole processing apparatus includes: a substrate support portion that supports a substrate; and a processing portion provided with a conical member whose axis coincides with the through-hole and whose top portion faces the through-hole side. And means for relatively moving the substrate support portion and the processing portion in a direction perpendicular to the substrate surface. Then, the moving means presses the other of the substrate and the processing portion against one of the substrate and the processing portion.
According to this through-hole processing apparatus, the edge portion of the through-hole opening periphery can be chamfered in a dish shape. Therefore, plating shavings can be prevented from being generated when the terminal is press-fitted into the through hole, and even if plating shavings are generated, the size thereof can be suppressed small. Therefore, it is possible to prevent the electric circuit of the substrate from being short-circuited.
上記のスルーホール加工装置において、円錐状部材は、略楕円錐状であることが好ましい。
円錐状部材が略楕円錐状であると、小さい加工力でメッキ層を面取りできる。
In the above through-hole processing apparatus, it is preferable that the conical member has a substantially elliptical cone shape.
When the conical member has a substantially elliptical cone shape, the plating layer can be chamfered with a small processing force.
後述する実施例の主要な特徴を記載する。
（第１実施形態）
（１）スルーホール加工装置は、支持部、基板台、面取部材、駆動部を備えている
支持部は、基板台を上下方向に移動可能に支持している。基板台は、基板を水平に支持している。基板の下面は、その周囲部を除いて、基板台が切り欠かれることによって露出している。面取部材は円錐状に形成されており、頂部を上方に向けた状態で基板台の下方に配置されている。面取部材は、基板に形成されているスルーホールと軸が一致するように、その水平方向の配置が調整されている。駆動部は、基板を下向きに押す。駆動部が基板を下向きに押すと、基板とともに基板台が降下する。基板が降下すると、面取部材に基板が押し付けられ、スルーホールの開口周縁部に形成されたメッキ層に皿状の面取部が形成される。
（２）面取部材を楕円錐状に形成することもできる。
（第２実施形態）
（１）第１実施例とは逆に、面取部材が移動する。移動した面取部材は、基板に押し付けられ、スルーホールの開口周縁部のメッキ層に皿状の面取部が形成される。
The main features of the embodiments described later will be described.
(First embodiment)
(1) The through-hole processing apparatus includes a support unit, a substrate base, a chamfering member, and a drive unit. The support unit supports the substrate base so as to be movable in the vertical direction. The substrate stand supports the substrate horizontally. The lower surface of the substrate is exposed by cutting out the substrate table except for the peripheral portion. The chamfering member is formed in a conical shape, and is disposed below the substrate table with the top portion facing upward. The horizontal arrangement of the chamfering member is adjusted so that the axis coincides with the through hole formed in the substrate. The drive unit pushes the substrate downward. When the driving unit pushes the substrate downward, the substrate table is lowered together with the substrate. When the substrate is lowered, the substrate is pressed against the chamfering member, and a dish-like chamfered portion is formed on the plating layer formed on the opening peripheral edge of the through hole.
(2) The chamfer member can be formed in an elliptical cone shape.
(Second Embodiment)
(1) Contrary to the first embodiment, the chamfer member moves. The moved chamfering member is pressed against the substrate, and a dish-shaped chamfered portion is formed on the plating layer at the peripheral edge of the opening of the through hole.
（第１実施例）
本発明のスルーホール加工装置に係る第１実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、スルーホール加工装置１０は、基台１２、４つの支持部１４、加工部２４、駆動部３１を備えている（図１では、支持部１４は２つのみ図示されている。支持部１４は、図１の紙面直角方向に２つずつ並んで配置されている）。支持部１４は、支持台１６、シャフト１７、スプリング１８、基板台２３を有している。支持台１６は、基台１２上に設置されている。支持台１６には、上下方向に貫通する孔２１が形成されている。シャフト１７は、貫通孔２１に差し込まれている。このため、シャフト１７は、支持台１６に対して上下方向にスライドすることができる。シャフト１７の下端には、貫通孔２１に差し込まれている部分よりも径が大きい抜止部２２が形成されている。
基板台２３は、シャフト１７の上端に固定されている。基板台２３は、水平方向への移動を規制した状態で基板２８を支持している。基板２８の下面は、その周囲部を除いて、基板台２３が切り欠かれることによって露出している。なお、ここで基板２８とは、それ自体として出来上がっている（完成している）ものを意味する。従って、例えば、焼成前のセラミックグリーンシートや、メッキやプリント配線が施される前の基板は、基板２８に含まない。
スプリング１８は、コイルスプリングであり、シャフト１７が刺し通され、かつ圧縮された状態で、基板台２３と支持台１６との間に介装されている。従って、基板台２３は、４つの支持部１４の各スプリング１８によって上方向きに付勢された状態で、図１に示す位置（以下「上方位置」と言う）に配される。このときには、シャフト１７の抜止部２２が支持台１６と当接する。
(First embodiment)
A first embodiment of the through hole processing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the through-hole processing apparatus 10 includes a base 12, four support portions 14, a processing portion 24, and a drive portion 31 (in FIG. 1, only two support portions 14 are illustrated. The support portions 14 are arranged two by two in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. The support unit 14 includes a support table 16, a shaft 17, a spring 18, and a substrate table 23. The support table 16 is installed on the base 12. A hole 21 penetrating in the vertical direction is formed in the support base 16. The shaft 17 is inserted into the through hole 21. For this reason, the shaft 17 can slide up and down with respect to the support base 16. At the lower end of the shaft 17, a retaining portion 22 having a larger diameter than the portion inserted into the through hole 21 is formed.
The substrate base 23 is fixed to the upper end of the shaft 17. The substrate stand 23 supports the substrate 28 in a state where movement in the horizontal direction is restricted. The lower surface of the substrate 28 is exposed by cutting out the substrate table 23 except for the peripheral portion thereof. In addition, the board | substrate 28 means what is completed (completed) as itself. Therefore, for example, the ceramic green sheet before firing or the substrate before plating or printed wiring is not included in the substrate 28.
The spring 18 is a coil spring, and is interposed between the substrate base 23 and the support base 16 in a state where the shaft 17 is pierced and compressed. Accordingly, the substrate base 23 is disposed at the position shown in FIG. 1 (hereinafter referred to as “upper position”) while being biased upward by the springs 18 of the four support portions 14. At this time, the retaining portion 22 of the shaft 17 contacts the support base 16.
加工部２４は、台座２５と複数の面取部材２６を備えている。面取部材２６は、円錐状に形成されており、頂部を上方に向けた状態で台座２５に固定されている。駆動部３１は、プレス部材３２と、プレス部材３２を昇降する昇降駆動機３３を有している。
図２に示すように、基板２８の基板本体２９には、軸直角断面が円形状のスルーホール３４が形成されている。スルーホール３４の内周面と、スルーホール３４の開口周囲領域には、連続するメッキ層３５が形成されている。メッキ層３５は銅メッキであり、基板２８の表面に施されたプリント配線と接続されている。図２に良く示すように、面取部材２６は、基板２８のスルーホール３４と軸が一致するように、その配置が調整されている。
昇降駆動機構３３に駆動されてプレス部材３２が降下すると、プレス部材３２が基板２８を下向きに押す。すると、スプリング１８の付勢力に抗して、シャフト１７が支持台１６に対してスライドしながら、基板台２３が基板２８とともに降下する。そして、図３に示すように、面取部材２６に基板２８が押し付けられ、スルーホール３４の開口周縁部のメッキ層３５に皿状の面取部３６が形成される。基板本体２９にも、僅かながら面取部２７が形成される。プレス部材３２が上昇すると、基板台２３は、スプリング１８に付勢されて上方位置に戻る。
The processing unit 24 includes a pedestal 25 and a plurality of chamfer members 26. The chamfer member 26 is formed in a conical shape, and is fixed to the pedestal 25 with the top portion facing upward. The drive unit 31 includes a press member 32 and an elevating drive machine 33 that moves the press member 32 up and down.
As shown in FIG. 2, the substrate body 29 of the substrate 28 is formed with a through hole 34 having a circular cross section perpendicular to the axis. A continuous plating layer 35 is formed on the inner peripheral surface of the through hole 34 and the opening peripheral region of the through hole 34. The plating layer 35 is copper plating, and is connected to printed wiring provided on the surface of the substrate 28. As shown in FIG. 2, the arrangement of the chamfer member 26 is adjusted so that the axis of the chamfer member 26 coincides with the through hole 34 of the substrate 28.
When the press member 32 is lowered by being driven by the elevating drive mechanism 33, the press member 32 pushes the substrate 28 downward. Then, the substrate table 23 is lowered together with the substrate 28 while the shaft 17 slides with respect to the support table 16 against the urging force of the spring 18. Then, as shown in FIG. 3, the substrate 28 is pressed against the chamfering member 26, and a dish-like chamfered portion 36 is formed on the plated layer 35 at the peripheral edge of the through hole 34. A small chamfered portion 27 is also formed on the substrate body 29. When the press member 32 moves up, the substrate table 23 is biased by the spring 18 and returns to the upper position.
図４は、メッキ層３５に面取部３６が形成されているスルーホール３４に、プレスフィットコネクタの端子３７が圧入される途中の状態を図示している。端子３７には、錫メッキが施されている。図５に示すように、端子３７の軸直角断面はＭ字状であり、スルーホール３４に圧入された状態では、角部３７ａがスルーホール３４の内周に圧接する。端子３７は、スルーホール３４に圧入される途中では、角部３７ａが面取部３６に接触しながら、横幅（図５の示した状態での左右方向長さ）が狭くなるように変形する。
スルーホール３４の開口部周縁のメッキ層３５に面取部３６が形成されていると、メッキ層３５のエッジが端子３７と接触することがないので、削り屑４０の大きさを抑制したり、削り屑４０の発生を防止したりすることができる。このため、削り屑４０が基板２８の表面に接触して、電気的ショートが起きてしまうのを防ぐことができる。
FIG. 4 illustrates a state in which the terminal 37 of the press-fit connector is being press-fitted into the through hole 34 in which the chamfered portion 36 is formed in the plated layer 35. The terminal 37 is tin-plated. As shown in FIG. 5, the axial cross section of the terminal 37 is M-shaped, and in a state where the terminal 37 is press-fitted into the through-hole 34, the corner portion 37 a is in pressure contact with the inner periphery of the through-hole 34. While the terminal 37 is being press-fitted into the through-hole 34, the corner 37a is in contact with the chamfer 36 and is deformed so that the lateral width (the length in the left-right direction in the state shown in FIG. 5) is narrowed.
If the chamfered portion 36 is formed on the plated layer 35 at the periphery of the opening of the through hole 34, the edge of the plated layer 35 does not come into contact with the terminal 37, so that the size of the shavings 40 can be suppressed, Generation | occurrence | production of the shavings 40 can be prevented. For this reason, it is possible to prevent the shavings 40 from coming into contact with the surface of the substrate 28 and causing an electrical short circuit.
発明者は、種々の形状の面取部３６を作成して実験を繰り返し、好ましい面取部形状を求めることに成功した。以下、その実験結果と、好ましい面取部形状について詳述する。
図６のグラフの横軸は、「Ａ／Ｂ」に対応している。ここで「Ａ」とは、図７に示すように、皿状に面取りされた面取部３６の最大径（以下「Ａ寸法」と言う）を意味する。「Ｂ」とは、面取部３６の最小径（以下「Ｂ寸法」と言う）を意味する。図６の縦軸は、削り屑４０の大きさに対応している。削り屑４０の大きさとは、その長手方向の長さを意味する。なお、発明者は、皿角度θ（図７参照）が５０度〜７０度の範囲で実験を行ったが、いずれの皿角度θでも、図６と同傾向のデータが得られた。
基板２８の表面に形成されたプリント配線間やランド間の距離を考慮すると、ショートを発生させない削り屑４０の大きさは２００（μｍ）以下である必要がある。面取部３６の好ましい形状については、上記の２００（μｍ）に安全を見込んで、削り屑４０の大きさを１００（μｍ）以下に抑制できるように設定する（削り屑４０の大きさの上限値を１００（μｍ）とする）。図６に図示したように、「Ａ／Ｂ」が「１．０４」である場合の削り屑４０の大きさは４５（μｍ）である。削り屑４０の大きさ４５（μｍ）について、正規分布のプラス側の３σを取ると、その値は９０（μｍ）である（σ：標準偏差）。従って、「Ａ／Ｂ」を１．０４以上に設定しておけば、削り屑４０の大きさがばらつくことを考えても、削り屑４０の大きさを１００（μｍ）以下に抑制することができる。図６から明らかなように、「Ａ／Ｂ」が「１．１」以上の場合には、削り屑４０は発生しない。
The inventor succeeded in obtaining a preferred chamfered shape by creating chamfered portions 36 of various shapes and repeating the experiment. Hereinafter, the experimental result and the preferable chamfered part shape are explained in full detail.
The horizontal axis of the graph of FIG. 6 corresponds to “A / B”. Here, “A” means the maximum diameter (hereinafter referred to as “A dimension”) of the chamfered portion chamfered in a dish shape as shown in FIG. “B” means the minimum diameter (hereinafter referred to as “B dimension”) of the chamfered portion 36. The vertical axis in FIG. 6 corresponds to the size of the shavings 40. The size of the shavings 40 means the length in the longitudinal direction. The inventor conducted experiments in the range of the dish angle θ (see FIG. 7) in the range of 50 degrees to 70 degrees, but data having the same tendency as in FIG. 6 was obtained at any dish angle θ.
Considering the distance between printed wirings and lands formed on the surface of the substrate 28, the size of the shavings 40 that does not cause a short circuit needs to be 200 (μm) or less. The preferable shape of the chamfered portion 36 is set so that the size of the shavings 40 can be suppressed to 100 (μm) or less in view of the above 200 (μm) (the upper limit of the size of the shavings 40) Value is 100 (μm)). As illustrated in FIG. 6, the size of the shavings 40 when “A / B” is “1.04” is 45 (μm). When 3σ on the plus side of the normal distribution is taken for the size 45 (μm) of the shavings 40, the value is 90 (μm) (σ: standard deviation). Therefore, if “A / B” is set to 1.04 or more, the size of the shavings 40 can be suppressed to 100 (μm) or less even if the size of the shavings 40 varies. it can. As is apparent from FIG. 6, when “A / B” is “1.1” or more, the shavings 40 are not generated.
「Ａ／Ｂ」をむやみに大きくするのも好ましくない。発目者が見出したところによれば、「Ａ／Ｂ」を「２」以上に設定すると、基板本体２９が破損した。従って「１．０４≦Ａ／Ｂ≦２」としておけば、削り屑４０の大きさを１００（μｍ）以下に抑制するか、発生しないようにできるとともに、基板本体２９の破損を防止することもできる。
図８のグラフは、皿角度θに対する削り屑４０の大きさを図示している。図８から明らかなように、皿角度θを大きくしても、小さくしても（面取部３６の傾斜が緩やかであっても、急であっても）、削り屑４０は大きくなる傾向を示す。図８には、皿角度θが１０度と９０度である場合の削り屑４０の大きさについて、正規分布のプラス側の３σ（符号４２）を示している。従って、「１０度≦皿角度θ≦９０度」としておけば、削り屑４０の大きさを１００（μｍ）以下に抑制するか、発生しないようにできる。なお、図８は「Ａ／Ｂ＝１．１」の場合のデータである。
It is not preferable to increase “A / B” excessively. According to the finding of the founder, when “A / B” is set to “2” or more, the substrate body 29 is damaged. Therefore, if “1.04 ≦ A / B ≦ 2” is satisfied, the size of the shavings 40 can be suppressed to 100 (μm) or less, or the substrate main body 29 can be prevented from being damaged. it can.
The graph of FIG. 8 illustrates the size of the shavings 40 with respect to the dish angle θ. As apparent from FIG. 8, the shavings 40 tend to become large regardless of whether the dish angle θ is increased or decreased (whether the chamfered portion 36 is gently inclined or steep). Show. FIG. 8 shows 3σ (reference numeral 42) on the plus side of the normal distribution for the size of the shavings 40 when the dish angle θ is 10 degrees and 90 degrees. Accordingly, if “10 degrees ≦ dish angle θ ≦ 90 degrees” is set, the size of the shavings 40 can be suppressed to 100 (μm) or less or can be prevented from being generated. FIG. 8 shows data when “A / B = 1.1”.
面取部材２６の表面は、滑らかであることが好ましい。面取部材２６の表面が滑らかでないと、面取部３６のメッキ層３５が傷付いたり、割れたりする。図９は、表面粗度ＲＺ＝１．５（μｍ）に仕上げた面取部材２６で面取部３６を形成した場合の拡大写真である。面取部３６は、滑らかに形成されている。図１０は、表面粗度ＲＺ＝３．０（μｍ）に仕上げた面取部材２６で面取部３６を形成した場合の拡大写真である。図１０から明らかなように、面取部３６の外周縁が、図９の場合よりも全体的に傷付いている。特に、領域４４の傷付きが著しい。 The surface of the chamfer member 26 is preferably smooth. If the surface of the chamfer member 26 is not smooth, the plated layer 35 of the chamfered portion 36 is damaged or cracked. FIG. 9 is an enlarged photograph in the case where the chamfered portion 36 is formed by the chamfered member 26 finished to have a surface roughness R Z = 1.5 (μm). The chamfered portion 36 is formed smoothly. FIG. 10 is an enlarged photograph when the chamfered portion 36 is formed by the chamfered member 26 finished to have a surface roughness R Z = 3.0 (μm). As is apparent from FIG. 10, the outer peripheral edge of the chamfered portion 36 is generally damaged as compared with the case of FIG. In particular, the area 44 is significantly damaged.
図１１に示すように、面取部材４５は楕円錐であってもよい。楕円錐状の面取部材４５がスルーホール３４の開口周縁部のメッキ層３５に押し付けられると、図１２に示すように、メッキ層３５に部分的に面取部４６が形成される。スルーホール３４に対する端子３７の軸廻りの位置関係は、あらかじめ定められているのが一般的である。従って、楕円錐状の面取部材４５でメッキ層３５に部分的に面取部４６を形成しても、その面取り位置をあらかじめ設定しておくことで、スルーホール３４に端子３７が圧入される途中で、面取部４６に端子３７の角部３７ａを接触させることができる。面取部材４５が楕円錐状であると、それがメッキ層３５に押し付けられるとときに、面取部材４５はスルーホール３４の開口周縁部の一部にしか接触しない。このため、面取部４６を加工する力を小さくすることができる。
面取部材４５は、略楕円錐状であってもよい。また、面取部材４５は、小判状の軸直角断面を有するとともに、軸に沿った断面が三角形状の部材であってもよい。
特許文献１には、スルーホール３４の開口周縁に皿状の面取部を形成してから、スルーホール３４の内周面とスルーホール３４の開口周囲領域にメッキ層等の導体を形成する技術が記載されている。スルーホール加工装置１０は、スルーホール３４の内周面とスルーホール３４の開口周囲領域にメッキ層３５が形成された基板２８に面取部材２６、４５を押し付けてスルーホール開口周縁部のメッキ層３５に面取部３６を形成する。すなわち、面取部を形成するタイミングが、特許文献１の技術と、本発明の技術とでは相違している。メッキ層３５を形成してから面取部３６を形成すると、精度良く面取りすることができる。
As shown in FIG. 11, the chamfer member 45 may be an elliptical cone. When the elliptical cone-shaped chamfering member 45 is pressed against the plating layer 35 at the periphery of the opening of the through hole 34, a chamfered portion 46 is partially formed in the plating layer 35 as shown in FIG. The positional relationship of the terminal 37 around the axis with respect to the through hole 34 is generally determined in advance. Therefore, even if the chamfered portion 46 is partially formed in the plated layer 35 by the elliptical cone-shaped chamfering member 45, the terminal 37 is press-fitted into the through hole 34 by setting the chamfering position in advance. On the way, the corner portion 37 a of the terminal 37 can be brought into contact with the chamfered portion 46. When the chamfering member 45 has an elliptical cone shape, when the chamfering member 45 is pressed against the plating layer 35, the chamfering member 45 contacts only a part of the opening peripheral edge of the through hole 34. For this reason, the force which processes the chamfer 46 can be made small.
The chamfer member 45 may have a substantially elliptical cone shape. Further, the chamfer member 45 may be a member having an oval cross section perpendicular to the axis and a triangular cross section along the axis.
Patent Document 1 discloses a technique in which a dish-shaped chamfered portion is formed at the opening periphery of the through hole 34 and then a conductor such as a plating layer is formed on the inner peripheral surface of the through hole 34 and the opening peripheral region of the through hole 34. Is described. The through-hole processing apparatus 10 presses the chamfer members 26 and 45 against the substrate 28 on which the plated layer 35 is formed on the inner peripheral surface of the through-hole 34 and the opening peripheral region of the through-hole 34, thereby plating the plated layer at the peripheral portion of the through-hole opening. A chamfer 36 is formed on 35. That is, the timing for forming the chamfered portion is different between the technique of Patent Document 1 and the technique of the present invention. If the chamfered portion 36 is formed after the plating layer 35 is formed, the chamfering can be accurately performed.
（第２実施例）
第２実施例のスルーホール加工装置５０について説明する。なお、第１実施例と重複する説明は省略する。
図１３に示すように、スルーホール加工装置５０は、基台５１、４つの支持部５２、第１支持部材５８、加工部５３、駆動部５４を備えている（図１３では、支持部５２は２つのみ図示されている。支持部５２は、図１３の紙面直角方向に２つずつ並んで配置されている）。支持部５２は、第２支持部材５５、シャフト５６、スプリング５９を有している。各第２支持部材５５は、第１支持部材５８の下面に固定されている。第２支持部材５５には、上下方向に貫通する孔５７が形成されている。シャフト５６の下端は、基台５１に固定されている。シャフト５６は、第２支持部材５５の貫通孔５７に差し込まれている。シャフト５６の上部には、貫通孔５７に差し込まれている部分よりも径が大きい抜止部６０が形成されている。スプリング５９は、コイルスプリングである。スプリング５９は、シャフト５６が刺し通された状態で、第２支持部材５５と基台５１との間に介装されている。
(Second embodiment)
The through-hole processing apparatus 50 of 2nd Example is demonstrated. In addition, the description which overlaps with 1st Example is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 13, the through-hole processing apparatus 50 includes a base 51, four support portions 52, a first support member 58, a processing portion 53, and a drive portion 54 (in FIG. 13, the support portion 52 is Only two of them are shown in the figure. Two support parts 52 are arranged side by side in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. The support part 52 includes a second support member 55, a shaft 56, and a spring 59. Each second support member 55 is fixed to the lower surface of the first support member 58. The second support member 55 is formed with a hole 57 penetrating in the vertical direction. The lower end of the shaft 56 is fixed to the base 51. The shaft 56 is inserted into the through hole 57 of the second support member 55. A retaining portion 60 having a diameter larger than that of the portion inserted into the through hole 57 is formed on the upper portion of the shaft 56. The spring 59 is a coil spring. The spring 59 is interposed between the second support member 55 and the base 51 in a state where the shaft 56 is pierced.
加工部５３は、本体６１と複数の面取部材６２を備えている。本体６１は、第１支持部材５８の下面に取り付けられている。面取部材６２は、頂部を下方に向けた状態で本体６１の下面に固定されている。面取部材６２は、第１実施例の面取部材２６のように円錐状に形成したり、同じく第１実施例の面取部材４５のように楕円錐状に形成したりすることができる。駆動部５４は、駆動されると第１支持部材５８を下向きに押す。駆動部５４が第１支持部材５８を下向きに押すと、スプリング５９の付勢力に抗して、第１支持部材５８と第２支持部材５５とともに、加工部５３が降下する。基板２８は、基台５１の上面に形成された凹部６３に、水平方向の移動が規制された状態で載置される。
加工部５３が降下すると、面取部材６２が基板２８に形成されているスルーホール３４の開口周縁部のメッキ層３５に押し付けられる。そして、メッキ層３５に面取りが施される。駆動部５４が第１支持部材５８を下向きに押していない状態では、第１支持部材５８と第２支持部材５５と加工部５３は、スプリング５９に付勢されて元の上方位置に戻される。
駆動部５４に駆動されて面取部材６２がスルーホール３４の開口周縁部のメッキ層３５に押し付けられると、面取部材６２が複数設けられているので、基板２８全体が押圧される。このため、基板２８の反りが矯正される。
The processing unit 53 includes a main body 61 and a plurality of chamfer members 62. The main body 61 is attached to the lower surface of the first support member 58. The chamfer member 62 is fixed to the lower surface of the main body 61 with the top portion directed downward. The chamfering member 62 can be formed in a conical shape like the chamfering member 26 of the first embodiment, or can be formed in an elliptical cone shape like the chamfering member 45 of the first embodiment. When driven, the drive unit 54 pushes the first support member 58 downward. When the drive unit 54 pushes the first support member 58 downward, the processing unit 53 moves down together with the first support member 58 and the second support member 55 against the biasing force of the spring 59. The board | substrate 28 is mounted in the recessed part 63 formed in the upper surface of the base 51 in the state in which the movement of the horizontal direction was controlled.
When the processed portion 53 is lowered, the chamfer member 62 is pressed against the plating layer 35 at the peripheral edge of the through hole 34 formed in the substrate 28. Then, the plated layer 35 is chamfered. In a state where the drive unit 54 does not push the first support member 58 downward, the first support member 58, the second support member 55, and the processing unit 53 are biased by the spring 59 and returned to the original upper position.
When the chamfering member 62 is pressed against the plating layer 35 at the opening peripheral edge of the through hole 34 by being driven by the driving unit 54, the plurality of chamfering members 62 are provided, and thus the entire substrate 28 is pressed. For this reason, the curvature of the board | substrate 28 is corrected.
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
In addition, the technical elements described in the present specification or drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
１０：スルーホール加工装置
１２：基台
１４：支持部
１６：支持台
１７：シャフト
１８：スプリング
２１：貫通孔
２２：抜止部
２３：基板台
２４：加工部
２５：台座
２６：面取部材
２７：面取部
２８：基板
２９：基板本体
３１：駆動部
３２：プレス部材
３３：昇降駆動機
３４：スルーホール
３５：メッキ層
３６：面取部
３７：端子、３７ａ：角部
４２：３σ
４４：領域
４５：面取部材
４６：面取部
５０：スルーホール加工装置
５１：基台
５２：支持部
５３：加工部
５４：駆動部
５５：第２支持部材
５６：シャフト
５７：貫通孔
５８：第１支持部材
５９：スプリング
６０：抜止部
６１：本体
６２：面取部材
６３：凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Through-hole processing apparatus 12: Base 14: Support part 16: Support base 17: Shaft 18: Spring 21: Through hole 22: Stopping part 23: Substrate base 24: Processing part 25: Base 26: Chamfering member 27: Chamfer 28: Substrate 29: Substrate body 31: Drive unit 32: Press member 33: Lifting drive 34: Through hole 35: Plating layer 36: Chamfer 37: Terminal, 37a: Corner 42: 3σ
44: Area 45: Chamfering member 46: Chamfering part 50: Through-hole processing device 51: Base 52: Support part 53: Processing part 54: Driving part 55: Second support member 56: Shaft 57: Through hole 58: First support member 59: spring 60: retaining portion 61: main body 62: chamfering member 63: recessed portion
Claims (6)
皿面取部の最大直径を皿面取部の最小直径で除した値が「１．０４〜２」になるように加工することを特徴とするスルーホール加工方法。 “Through the shaft extends in the direction perpendicular to the substrate surface, the through-hole for terminal press-fitting has a circular cross section perpendicular to the axis, and a continuous plating layer is formed in the through-hole inner peripheral region and the through-hole opening peripheral region. Through hole that presses a conical member whose axis coincides with the through hole and whose top portion faces the through hole side to chamfer the plated layer at the peripheral edge of the through hole in a dish shape Processing method,
A through-hole machining method, wherein a value obtained by dividing the maximum diameter of the dish chamfered portion by the minimum diameter of the dish chamfered portion is “1.04 to 2”.
皿面取部の皿角度が「１０度〜９０度」になるように加工することを特徴とするスルーホール加工方法。 “Through the shaft extends in the direction perpendicular to the substrate surface, the through-hole for terminal press-fitting has a circular cross section perpendicular to the axis, and a continuous plating layer is formed in the through-hole inner peripheral region and the through-hole opening peripheral region. Through hole that presses a conical member whose axis coincides with the through hole and whose top portion faces the through hole side to chamfer the plated layer at the peripheral edge of the through hole in a dish shape Processing method,
A through-hole machining method comprising machining so that the dish angle of the dish chamfered portion is "10 degrees to 90 degrees".
皿面取部の最大直径を皿面取部の最小直径で除した値が「１．０４〜２」であるとともに、皿面取部の皿角度が「１０度〜９０度」になるように加工することを特徴とするスルーホール加工方法。 “Through the shaft extends in the direction perpendicular to the substrate surface, the through-hole for terminal press-fitting has a circular cross section perpendicular to the axis, and a continuous plating layer is formed in the through-hole inner peripheral region and the through-hole opening peripheral region. Through hole that presses a conical member whose axis coincides with the through hole and whose top portion faces the through hole side to chamfer the plated layer at the peripheral edge of the through hole in a dish shape Processing method,
The value obtained by dividing the maximum diameter of the dish chamfered portion by the minimum diameter of the dish chamfered portion is “1.04 to 2”, and the dish angle of the dish chamfered portion is “10 degrees to 90 degrees”. A through-hole processing method characterized by processing.
基板を支持する基板支持部と、
スルーホールと軸が一致し、かつ頂部がスルーホール側を向いた位置関係におかれている円錐状部材が設けられた加工部と、
基板面直角方向に基板支持部と加工部を相対的に移動する手段を備えており、
移動手段は、基板と加工部の一方に、基板と加工部の他方を押し付けることを特徴とするスルーホール加工装置。 “Through the shaft extends in the direction perpendicular to the substrate surface, the through-hole for terminal press-fitting has a circular cross section perpendicular to the axis, and a continuous plating layer is formed in the through-hole inner peripheral region and the through-hole opening peripheral region. "A device that processes through-holes in a substrate.
A substrate support for supporting the substrate;
A machined portion provided with a conical member whose axis coincides with the through hole and whose top portion faces the through hole;
A means for relatively moving the substrate support portion and the processing portion in a direction perpendicular to the substrate surface;
The through-hole processing apparatus, wherein the moving means presses the other of the substrate and the processing portion against one of the substrate and the processing portion.
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| JP2004271406A JP2006086428A (en) | 2004-09-17 | 2004-09-17 | Method and device for processing through hole |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2101552A2 (en) | 2008-03-12 | 2009-09-16 | Hitachi Ltd. | Electronic device and on-vehicle module |
-
2004
- 2004-09-17 JP JP2004271406A patent/JP2006086428A/en active Pending
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